承台、地梁土方开挖

施工方案

承台、地梁土方开挖方案

1、工程概括

1.1建筑概况

本工程位于xx，由6栋18层高塔楼、1栋8层塔楼及1层地下室组成，总建筑面积72158.03㎡，其中地下室建筑面积约1万㎡。根据合同要求，本工程分两期开发，第一期包括地下室及第2、3栋塔楼，总建筑面积38846.29㎡。

1.2底板结构设计概况

本工程采用预应力管桩基础，并设计有大量承台、地梁。底板设计厚度350mm，底板顶设计标高-5.35m，电梯基坑承台面标高-6.9m，其余承台面标高为-5.35m。承台、地梁设计概况如表1、2所示：

表1 承台设计概况表（以设计图纸为准）

目前基坑土方开挖至底板垫层底标高-5.8m位置后，均采用碎石回填700mm配合桩基础施工（即场地面标高为-5.1m），具体以三方现场测量的方格网为准。场地自西向东在D-G~D-J位置设置8m宽下基坑主道路。

2、重点、难点分析

（1）根据本工程地质勘察报告，大部分承台、地梁均位于淤泥质土层中。由于淤泥质土具有高流塑性、饱和、高压缩性、低强度、易触变等特性，其物理力学性质极差，在进行土方开挖过程中，易受挖机、装载车等施工荷载影响产生流动推力，对桩基础、砖胎模成品造成破坏。因此，如何做好土方开挖过程中的成品保护是本工程土方开挖施工重点、难点。

（2）由于淤泥质土自稳坡角较小，而塔楼位置承台高度较大、间距较小，特别是电梯井及消防电梯集水井，开挖深度自现有土面开挖深度达4200mm（垫层下换填500厚砖渣或碎石），开挖难度大。因此，如何组织塔楼位置承台、地梁土方开挖确保本工程施工进度、质量，是土方开挖施工的重点、难点。

（3）由于底板、承台、地梁底部均位于淤泥质土层中，土方开挖至垫层底标高后，立即在高流塑性淤泥质土层上浇筑垫层砼，后续施工中将造成垫层开裂、砖胎模倒塌等质量隐患；如开挖完成后晾晒硬化，对本工程进度极为不利，且增大基坑泡水隐患。因此，如何在保障进度的同时确保垫层施工质量是本工程土方开挖施工的重点、难点。

（4）电梯基坑及集水井承台位于淤泥质粗砂层，根据地质勘察报告：淤泥质粗砂含承压水，为强富水层，同时淤泥质粗砂具有饱和、松散、摇震反应迅速、级配较差特性。因此，施工过程中如何做好降水，防止坑底涌泥、隆起及边坡坍塌是本工程土方开挖施工的重点、难点。

（5）本工程边坡底距离承台外边距离约1000mm左右，承台深度有1000mm、1500mm、1800mm等，而边坡未采取任何加固措施（西侧位置业主暂定坡脚松木桩支护），土方开挖过程中，放坡开挖必将因坡脚应力损失而出现边坡滑移现象，如下图所示。因此，临坡脚位置承台、地梁土方开挖是本工程土方开挖施工的重点、难点。

图1 临坡脚位置边坡自然放坡开挖示意图

3、施工重点、难点应对措施

3.1对桩基成品的保护措施

（1）为减少挖土机械、运土机械对基底土产生扰动，承台、地梁土方开挖前应对挖土机械及运土机械行进路面采用砖渣或碎石回填铺实。

（2）开挖的土方需立即清理运走，严禁挖出的土方堆放在周边土体上，避免因堆载造成对桩基的挤压。

（3）桩基础周边土方开挖必须分层对称开挖，严禁先一侧一次开挖到底，再进行另一侧土方开挖，桩基周圈200mm范围内土体由人工配合清理，避免挖机碰撞管桩。

（4）土方开挖铺填的道路必须骑桩而设，不得设置在相邻两排桩之间，避免机械行走产生造成的挤土效应破坏桩基。

3.2对砖胎模成品的保护措施

3.2.1砖胎模的成品的破坏主要包括以下两方面：

（1）由于坑底淤泥的高压缩性，垫层受荷后强度不够开裂、沉降，导致砖胎模开裂垮塌。

（2）挖机及运土机械的行走产生水平推力超过砖胎模抗剪强度，导致砖胎模垮塌。

3.2.2为做好对砖胎模成品的保护，主要拟采取如下措施：

（1）垫层加厚并配竹笆片。垫层厚度由原设计100mm厚C15砼增大为200mm厚C15砼，同时配置竹笆片，保证垫层有足够强度以保证施工质量。

（2）增大砖胎模厚度。砖胎模厚度根据其高度按如下原则设置：

1）高度≤1米，砖胎模厚度=240mm；

2）1米＜高度≤1.5m，底部500mm砖胎模厚度370mm、以上部位240mm厚；

3）1.5米＜高度≤1.8m，底部1000mm砖胎模厚度370mm、以上部位240mm厚。

4）砖胎模长度大于2000mm时，中部沿砖胎模高度设置370×370（适用砖胎模高度≤1米）或420×420（适用砖胎模高度＞1米）砖垛，内表面与承台、地梁内表面相平；

5）先完成的承台砖胎模在内侧采用50×100方木、18厚模板、Φ48×3.5钢管、顶托对撑加固，间距1000mm；

6）电梯井砖胎模见3.3中相关要求。

3.3电梯井位置施工措施（包括消防电梯集水井）

塔楼电梯基坑自现有标高面至垫层底高度约4200mm（垫层下换填500厚砖渣或碎石），土方开挖量大，因此，施工过程中首先进行该位置土方开挖，边坡支护形式考虑采用9000mm长Ⅲ型拉森钢板桩支护结构，加设一道支撑。具体施工要求如下：

（1）电梯井承台施工工艺流程：钢板桩定位、放线→钢板桩施工→钢板桩支护范围内土方开挖至围檩处，安装支撑檩条→土方开挖至承台垫层底设计标高+500mm→坑底安放降水竹框→竹框周边回填500厚碎渣、碎石→浇筑200厚垫层→桩头处理、砖胎模等施工→钢筋绑扎及承台砼浇筑→电梯井侧壁砖胎模（240mm厚/370mm厚）施工及相应构造层施工→电梯井侧壁钢筋绑扎→钢板桩与砖胎模之间回填土方→拔出钢板桩→安放电梯井内模及底板结构砼浇筑。

图2 电梯井承台及其结构施工流程图

（2）钢板桩施工位置尽量远离工程桩，尽量减小钢板桩施工对工程桩的扰动。本工程钢板桩在顶部设置一道支撑，根据实际情况，可考虑在底部及中部增设支撑。沉桩及拔桩速度不宜过快。钢板桩拔出时应随拔随回填石粉，拔桩后留下的桩孔应采用石粉及时回填。各电梯井钢板桩施工范围详下图：

图3  1栋电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图4  2栋电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图5  3栋1单元电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图6  3栋2单元电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图7  3栋3单元电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图8  4栋电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图9  5栋电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图10  6栋电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

图11  7栋电梯井及消防集水井钢板桩施工示意图

（3）土方应分层开挖，每层开挖厚度不得超过500mm，开挖完成后，立即进行坑底级配砂石换填及降水钢筋笼安装，尽快完成垫层浇筑并持续降水，降水深度不得小于基坑底以下500mm。

（4）土方开挖过程如出现涌水现象严重、坑底土体隆起等现象应立即回填，通知设计院处理，不可盲目施工。

3.4塔楼位置密集型承台土方开挖措施

承台、地梁土方开挖采取自然放坡开挖，开挖坡度1:1.5，由于塔楼位置承台间距较密，开挖后底板底部土方无法保留，如下图所示。因此，塔楼位置承台、地梁考虑整体开挖。垫层及砖胎模施工参照3.2相关要求。

图12 塔楼位置承台放坡开挖示意图

3.5临坡脚位置承台、地梁土方开挖措施

临坡脚位置承台、地梁土方开挖前，在坡脚位置打设9m长拉森钢板桩。

4、土方开挖施工

4.1施工部署

（1）开挖顺序：临坡脚无底板位置承台、地梁及电梯井、集水井土方开挖→其余位置土方开挖。但考虑砖胎模完成后土方回填工作量大，在塔吊未安装前进行开挖过程中，必须在满足挖机填土的前提下分块组织开挖（以2#楼为例见下图，第一步先进行电梯井及消防集水井位置土方开挖；第二步进行外侧无底板位置土方开挖，第三步的开挖必须待第二步土方回填完成后方可进行；同理，第四步的土方开挖必须待第三步土方回填完成后方可进行，同时需保留钢板桩拆除机械位置）。塔吊安装完毕后，可利用塔吊配合挖机进行土方回填。

图13  2#楼分块开挖组织路线图

（2）塔楼无底板位置承台尺寸较大且密集，施工中采用PC120挖机按整体开挖至承台垫层底+250mm（换填）方式开挖。因坡脚卸荷较大，开挖过程中由建设方提供9m长拉森钢板桩对边坡进行支护。土方开挖完成后，尽快组织承台、地梁结构施工。

（3）塔楼范围承台、地梁间距较小且尺寸较大，施工中均采用PC120挖机整体开挖至承台垫层底+250mm方式开挖。

（4）地下室范围承台、地梁采用1:1.5放坡开挖，如土质较差，另采用钢管及模板进行临时围挡，砖胎模砌筑及内部顶撑完成后拆除临时围挡。

（5）土方回填：塔楼位置土方大面开挖至承台底后，立即浇筑承台垫层并砌筑砖胎模，为保证底板、地梁位置土方尽快回填并保证砖胎模成品不被破坏，砖胎模内侧竖向间距500mm采用50*100方木、18厚模板及Φ48*3.5钢管对撑加固。同时，回填土料需剔除块石、淤泥，选用碎砖、碎石渣、黄土等，分层回填并采用人工夯实。

（5）土方开挖前，拟在1~7栋塔楼中间位置选择合适位置设置深度约2.7m降水井。降水井布置及做法见图14、15所示（降水井数量视现场实际情况调整）：

图14 降水井布置示意图

图15 降水井大样图

4.2施工准备

（1）土方开挖前需做好挖土面标高测量确认工作，绘制好方格网。

（2）施工中所需如潜水泵、挖掘机、轻型运输车、钢板等必须配备足够且性能良好。

（3）开挖前应进行测量放线，设置控制定位桩、放出挖土边线，并办理验收。

（4）做好基坑降排水措施，降水井数量满足现场施工需求。

（5）夜间施工时，根据需要设置照明设施。

（6）现场土方运输道路已铺实满足施工要求。

4.3资源配置计划

4.3.1机械配置计划

本机械配置仅考虑2栋位置施工需求，如现场工作面具备施工条件，根据实际工作面增加相关施工机械。

本劳动力计划按2栋位置施工需求配置，如现场工作面具备施工条件，根据实际工作面增加相关施工作业人员。

    施工进度计划详见附图。

4.5基础工程施工流程

测量放线、验收→承台、地梁、底板土方开挖→截桩→桩定位复核，如有偏位桩或倾斜桩，由业主委托设计处理→承台、地梁垫层底换填碎石、碎砖、配筋加厚垫层施工→桩芯砼浇筑→基础放线并验收→承台砖胎模施工→承台边土方回填（至地梁垫层底）→地梁垫层、砖胎模施工→地梁周边、底板土方回填→底板垫层施工→钢筋绑扎（含止水钢板）→集水井、电梯井、吊模等安装→底板砼浇筑。

4.6施工方法及要点

（1）基坑开挖过程中严格对称开挖方式，桩基两侧土面高差不得超过1m，避免挤压工程桩。

（2）开挖过程中，挖机不可紧贴工程桩挖土，桩身周边200mm范围内土体采用人工清理，保证工程桩不受碰撞。

（3）开挖过程中，由于淤泥的流塑性，应经常核查各构件平面位置、标高是否符合设计要求，现场控制点精度也应经常复核。

（4）电梯井位置钢板桩施工应委托专业施工单位进行施工，钢板桩应在电梯井承台完成并完成周边土方回填后再拆除，拆除后立即对桩位回填。

（5）施工过程中特别是电梯井承台施工过程中，如遇紧急情况，必须立即撤离作业人员，待查明原因处理后方可继续组织施工。

5、安全保证措施

（1）本工程基坑边坡未采取任何支护结构，基础工程施工过程中必须加密监测点布置及增加监测次数，发现异常情况，立即通知业主、监理，以便及时采取相关应对措施。

（2）电梯井位置承台施工采用钢板桩支护结构，施工中应设置位移监测点，发现位移增长异常，应立即采取加固措施。

（3）人工配合机械进行土方清理时，必须安排专人指挥，防止机械伤人。

（4）现场截桩穿插施工、施工降排水设施等临时用电电缆必须架空设置，严禁拖地。下载本文